空氣流量計故障現(xiàn)象分析

www.guilinhy.com 來源：互聯(lián)網(wǎng) 作者：kang0023 類別：汽車構(gòu)造維修時間：2008-04-21

一、各種空氣流量計基本結(jié)構(gòu)及性能特點

    隨著對發(fā)動機汽車尾氣排放要求的提高，越來越多的發(fā)動機采用精密的空氣計量傳感器計量進入發(fā)動機的空氣量，發(fā)動機ECU根據(jù)空氣計量傳感器信號初步設(shè)定基本供油量，以滿足發(fā)動機各種工況空燃比，進而保證發(fā)動機各種工況對混合氣的要求。空氣計量傳感器按測量空氣流量的方法可分為兩種：①直接測量方法傳感器——空氣流量計。②間接測量方法傳感器——進氣歧管壓力傳感器(負壓傳感器)。
    直接測量方法傳感器按其測量信號轉(zhuǎn)化形式又可分為3種。
    (1)機械式空氣流量計，即可動葉片式空氣流量計。其特點是將燃油泵控制開關(guān)、空氣溫度傳感器、CO調(diào)節(jié)器及空氣流量計等功能融為一體，結(jié)構(gòu)較復雜，但精度較高。不過由于葉片具有彈簧阻力增加了進氣阻力，使它對發(fā)動機在急加速時的響應不夠理想，故現(xiàn)在很少使用。
(2)卡爾曼渦流式空氣流量計。它是通過采集渦流頻率完成空氣流速測量，主要是通過光電(如豐田車型)和超聲波采集(如韓國現(xiàn)代、日本三菱等)進氣渦流，具有進氣阻力小、計量準確的特點，但因其結(jié)構(gòu)復雜、不耐振動且造價高，現(xiàn)已逐步被熱線式空氣流量計取代。

    (3)熱線式空氣流量計。熱線式空氣流量計按其熱線形又分為3種。
    ①熱絲式——將加熱絲均勻分布在計量通道內(nèi)。熱絲式空氣流量計(圖1)精度高、分布均勻，可精確計量空氣量，但由于熱絲很細(0．01~0．05mm)且暴露在空氣中，在空氣高速流動時，空氣中的沙粒很容易擊斷熱絲。
    ②熱膜式——將加熱絲印刷在一塊線路板上，并將線路板固定在空氣通道中間。由于熱絲被固定且受到保護膜的保護，壽命提高，但由于保護膜熱傳導較差，影響計量精度。
    ③熱阻式——將加熱絲繞成線圈形式固定在石英玻璃管內(nèi)或暴露在空氣通道內(nèi)。由于熱阻式空氣流量計熱絲被固定，故熱線壽命延長，但由于熱阻面積很小，只能部分采空氣流量，要求空氣通道內(nèi)空氣流速均勻，所以常在進氣側(cè)安裝梳流格柵。
    由于熱膜式和熱阻式空氣流量計均是部分采集空氣計量空氣量，故精度較熱絲式較差。另外，熱絲式、熱膜式和熱阻式空氣流量計還都易受空氣中水分及灰塵的污染，所以在控制電路上都做了專門的設(shè)計，每次打開點火開關(guān)或關(guān)閉點火開關(guān)后，流量計中的熱絲會由電路提供瞬時大電流加
熱，使熱絲瞬間產(chǎn)生高溫(700-1 000℃)，燒掉污染在熱絲、熱膜或熱阻表面的雜質(zhì)，保持空氣流量計量精度。
二、空氣流量ff常見故障分析
  1．葉片式空氣流量計故障分析
  (1)空氣流量計與節(jié)氣門體連接膠管不密封故障
    葉片式空氣流量計集燃油泵開關(guān)、空氣溫度傳感器和C0調(diào)節(jié)等功用于一體，所以空氣流量計與節(jié)氣門體連接用膠管的良’好密封是保證正確計算進氣量工作的必要條件，一旦膠管密封不嚴或損壞，常會造成以下故障。
    發(fā)動機冷起動能著車，熱機后怠速熄火；發(fā)動機熱起動著車后，怠速迅速熄火；發(fā)動機起動著車，怠速抖動，掛擋時熄火(自動變速器)；發(fā)動機怠速正常(經(jīng)調(diào)CO裝
置)，加速時混合氣過稀產(chǎn)生回火o
    (2)葉片式空氣流量計斷線故障
    葉片式空氣流量計斷線后，發(fā)動機一般存有故障碼，內(nèi)容多為下列幾種。
    ①地線斷路。由于地線斷路，造成空氣流量計輸出電壓保持在最高，空氣溫度傳感器也保持在輸出電壓最高，電腦供油過量，CO排放超標，發(fā)動機運轉(zhuǎn)時冒黑煙o
    ②供電火線斷路。由于供電火線斷路，空氣流量計始終保持輸出電壓最低，發(fā)動機怠速可以運轉(zhuǎn)，最高空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速低于2 500r／min，加速無力o
    ③參考電壓線斷路。由于參考電壓線斷路，使空氣流量計輸出電壓偏高，發(fā)動機排放C0嚴重超標。
    ④燃油泵開關(guān)損壞或開路。發(fā)動機起動時燃油泵供油，起動后，燃油泵繼電器不工作，發(fā)動機熄火。
    (3)葉片式空氣流量計調(diào)整故障
    葉片式空氣流量計應保持葉片及滑道的清潔。在調(diào)整時，通過調(diào)節(jié)空氣旁通道的開度即可調(diào)節(jié)發(fā)動機CO排放當確認進氣無漏氣及葉片無卡滯現(xiàn)象時，調(diào)節(jié)CO以滿足怠速尾氣排放要求o
    2．卡爾曼渦流式空氣流量計故障分析
    卡爾曼渦流式空氣流量計是將經(jīng)過傳感器上端集成電路處理后的信號傳送給電腦，一般是以頻率輸出，故測量輸出電壓一般為2，2-2，8V。當空氣流量變化時，電壓始終不變，而輸出的脈沖頻率發(fā)生變化，因此不能根據(jù)測量電壓高低確定流量變化。
    此種空氣流量計一般應注意以下·2項的檢查o
    (1)檢查線路電壓——I供電電壓4，5-5，5V，信號電壓2，2-2，8V，空氣溫度傳感器開路時5V，短路時0，1Vo
    (2)檢查進氣通道清潔及梳流格柵清潔性。空氣通道及梳流格柵不清潔將直接影響空氣流動的平穩(wěn)性，特別是在發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時，這些污染將造成空氣產(chǎn)生振動而被記作流量信號，從而影響空氣流量計精度。
  3．熱線式空氣流量計故障分析
  熱線式空氣流量計計量方式主要以空氣質(zhì)量為主，一般不受進氣溫度影響。另外，由于它在開機和關(guān)機時需要自清潔，供電電壓一般為12V，信號參考電壓為5V，輸出信號電壓為0，3,-,4，5Vo
    由于現(xiàn)代電控發(fā)動機ECU具備自學習和記憶功能，能對空氣流量計的污染情況進行記憶修正(用輸入值反饋信號修正)。因此在對系統(tǒng)進行檢測時，要注意檢查空氣流量數(shù)據(jù)變化情況，因為進氣道漏氣及節(jié)氣門(圖2)臟污將造成空氣流量計數(shù)據(jù)失準，時常也會記憶故障碼，所以不能簡1{單憑故障碼判斷空氣流量計是否損壞。  11
    (1)節(jié)氣門過臟，氣缸及氣門嚴重積I炭造成發(fā)動機ECU記憶空氣流量計故障I及氧傳感器故障，這個故障在大眾系列I車系較多(捷達、桑塔納和奧迪等)o    1
    之所以這樣，是因為節(jié)氣門過臟后I直接影響了進氣通道的截面積，從而使I進氣量減少。為了穩(wěn)定發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速，L電腦只能將電動節(jié)氣門開度調(diào)大，以滿足發(fā)動機怠速工況下對空氣量的需求。電腦一方面接收來自空氣流量計的進氣量信號，一方面通過節(jié)氣門開度與發(fā)動機轉(zhuǎn)速來判斷空氣流量計準確程度，當2個計算差值超過預設(shè)值時，判斷為流量計失準，便報空氣流量計超值。當節(jié)氣門嚴重污染時，節(jié)氣門勢必開得更大，但此時的實際進氣量并未增加，故節(jié)氣門位置傳感器信號值會高于空氣流量計信號值。而同時電腦也會修正空氣流量計差值，但隨著時間的延續(xù)，當修正值超過電腦預設(shè)值時，將報流量計失準故障。因此，應適時清潔節(jié)氣門體，以保證空氣流量計的準確性。
    在車輛發(fā)生此類故障后，不要急于更換空氣流量計，應首先對進氣道、節(jié)氣門、氣缸和氣門進行免拆清潔，然后再用專用設(shè)備清除電腦中的故障記憶(故障碼和運行數(shù)據(jù)記錄)，并重新運行車輛進行初步設(shè)定，故障一般便可排除o
    (2)空氣流量計進氣梳流格柵故障
    很多維修人員一般認為熱線式空氣流量計有了自潔功能后，熱線部分便不易被污染，應該說這個觀點是不對的。原因在于，曲軸箱蒸氣及空氣濾芯若過臟，空氣流量計格柵也易受到污染(圖3)。由于熱阻式空氣流量計是取中間部分空氣進行采樣計算，所以就要求進入空氣流量計通道內(nèi)空氣須均勻。而當格柵過臟時，因空氣在高速流動時產(chǎn)生擾流，空氣不能被準確計量，從而導致發(fā)動機加速時混合空氣過稀產(chǎn)生回火現(xiàn)象。這種情況下就需要正確清潔空氣流量計格柵。
    總之，當電腦報空氣流量計故障后，不能單一用更換的方法進行簡單處理。要進行分析，找出影響空氣流量計失準的原因，才能徹底解決故障，否則故障還會再次發(fā)生，造成返修事故。